晚冬早春階段性升溫對冬小麥植株形態及產量形成的作用研究

唐向陽

摘要：為了探討階段性升溫對冬小麥植株形態和產量形成的作用，特開展了田間試驗，試驗時間為2018-2020年度，試驗地點為新疆阜康市周圍地域的相關種植田。當冬小麥在順利過渡春化之后，試驗人員采用鋼構架覆蓋塑料膜的方式，從而實現田間階段性升溫的效果，具體來說，通過覆蓋時間的早晚、長短以及覆蓋層數不同，從而得到不同的升溫強度。

關鍵詞：階段性升溫;冬小麥;植株形態;產量

通過具體的田間試驗可以發現，當對冬小麥進行升溫處理后，其反青期對比常規種植小麥明顯提早，而成熟期也有不同程度的提早。同時，在經過升溫處理后，冬小麥從反青期到拔節期的時間對比常規種植也有所延長，而此階段是小穗發育的重要時期，對于小穗數量具有著決定性的影響。當階段性升溫的強度逐漸增加后，冬小麥的穗粒數、籽粒產量、有效穗數以及千粒重都得到了明顯增加。而在小麥植株形態方面，階段性升溫處理后的冬小麥株高對比常規種植得到了明顯提高，而且株型結構也發生了明顯的改變，當升溫強度增加后，冬小麥的穗莖節長度也在增長，葉面積均有明顯的增大現象[1]。

一、試驗設計

本次田間試驗主要在2018-2020年，共連續實施了2個小麥生長季。當小麥在度過春化之后，通過在鋼構架上覆蓋塑料膜的方式，可以有效使田間產生階段性升溫。具體以覆蓋時間的長短、早晚以及不同覆蓋層數作為變量，從而得到不同的升溫強度。在覆蓋塑料膜之后，需要在田地的四周使用磚塊將塑料膜壓實，之后伴隨著外界氣溫的逐漸升高，將塑料膜的層數逐漸減少，從而使膜下溫度降低。而在2018和2019年，需要對冬小麥設置5個處理，分別在2018年4月26日設置兩個處理，首先是覆蓋三層塑料膜，之后需要在4月份中旬、4月份末以及5月份中旬分三次將塑料膜逐一揭去。其次，是覆蓋兩層塑料膜，在4月中旬和三月份中旬依次將其揭去。之后則需要在2018年的4月份早期不同時間設置兩個處理，覆蓋兩層塑料膜，并在4月末和5月中旬揭去。最后一個處理是在4月份中旬設置處理，覆蓋單層有孔膜，之后在5月中旬揭去。而在2019年到2020年，則需要重復前一年的五個處理[2]。

二、測定項目和方法

（一）氣象指標

在對冬小麥進行階段性升溫處理后，需要有效進行溫度檢測，相關試驗人員需要在階段性升溫處理和常規種植田內放置高精度溫度記錄儀，需要每過一個小時進行一次溫度記錄，并要對日均溫和活動積溫進行計算。在這之后，試驗人員還需要準確計算田間耗水量，對土壤中的水分進行測定，具體來說，需要采用烘干法對土壤含水量進行計算和測定，同時要對降雨量和氣溫進行跟蹤監測。

（二）冬小麥植株形態相關性狀

試驗人員需要對冬小麥植株形態的相關性狀進行觀察和記錄，具體來說包括植株的高度、葉片長度和寬度。與此同時，試驗人員還應對冬小麥的株型結構進行觀察，在小麥成熟期后選擇具有代表性的植株50株，將小麥主莖的株高、莖節長度、穗長等進行測量，并要使用游標卡尺測量小麥各節的粗度和莖壁厚度。

（三）冬小麥產量指標

對于冬小麥的生物產量，需要在各自處理結束后，每隔15天進行取樣，從小麥當中挑選具有長勢代表性的植株，共30株，對每個處理進行3次重復，之后帶回到室內進行剪根，將各個器官進行分割，于105攝氏度條件下進行殺菌，然后采取烘干處理，使其達到恒重，對小麥的干重進行稱量。而在對冬小麥的穗數進行計算時，需要在田地當中挑選出沒有被破壞的區域數，將其處理成一米雙行穗數，并根據具體的行距對單位面積穗數進行計算，每個處理需要進行三次重復。具體來說，對于穗粒數需要在冬小麥成熟期各處理取60穗，統計每穗的粒數，并求出均值。而小穗數則需要在成熟期對各處理取60穗，然后統計小穗數，求出均值。在計算千粒重時，需要在各處理區域脫粒后，隨機取2組500粒，將兩份重的差值除去平均值，之后再將2份相加，從而得到千粒重。最后，對冬小麥的產量進行測定，試驗人員需要在小麥成熟后于各區域內的中心位置收取2m×2m區域內的小麥，之后進行脫粒處理，在籽粒晾曬含水率達到13%左右后進行稱重，同時要對籽粒含水量進行測定，之后則可以根據籽粒含水量對畝籽粒產量進行計算，最后對各處理每公頃產量進行計算[3]。

三、試驗結果與分析

（一）溫度對冬小麥物候期出現時間的影響

根據試驗結果能夠看出，經過階段性升溫處理后的冬小麥反青期、開花期、拔節期以及成熟期對比常規種植均表現出不同程度的提前趨勢。之后，隨著冬小麥生育進程的不斷推進，各個升溫處理生育期所出現的日期均逐漸趨近于常規處理。由于在升溫處理之前，每天的平均氣溫相對較低，而棚內的日平均氣溫則比較高，因此各個增溫處理前期的冬小麥生長發育速度較快，但之后隨著升溫強度逐漸減弱，日平均氣溫開始逐漸回升，升溫處理后的冬小麥生長速度逐漸變得緩慢，而常規種植的冬小麥則隨著日平均氣溫的快速回升，使自身的生長發育速度不斷加快。因此，我們能夠看出，經過升溫處理后的冬小麥在反青期到拔節期所經歷的時間對比常規種植要更長。而這一階段是小穗發育的重要時期，對于小穗數量的多少具有決定作用，當該階段時間延長后，小穗的數量也會有所增多。

（二）田間階段性升溫對冬小麥產量及其構成因素的影響

根據試驗結果能夠發現，在經過階段性升溫處理后，冬小麥的有效穗數、千粒重、穗粒數以及籽粒產量對比常規種植均得到了顯著提升。而增溫強度不同，冬小麥的各個指標增加幅度也存在著一定的差異。對比兩個年度冬小麥的收獲指數之后可以看出，其收獲指數之間的差異并不顯著，這是因為在升溫處理后，籽粒產量提高的同時，相關營養器官的干物重也得到明顯的增加，進而使得各個處理的收獲指數未出現顯著差異。在對比兩個年度各個處理冬小麥收獲指標后可以發現，對比常規種植所提高的幅度，其中有效穗數的表現作為顯著，其次則為穗粒數，而千粒重的增加幅度最小。因此，我們能夠看出階段性升溫處理冬小麥，對于小麥的成穗率具有著明顯的影響，可以使冬小麥的穗發育時間得到延長，從而得到更多的穗粒數，有效增加了冬小麥的產量[4]。

（三）田間階段性升溫對冬小麥植株形態的影響

根據實驗結果能夠看出，在經過階段性升溫處理后，冬小麥的株型結構發生了明顯的改變，而且在株高、莖節長度、穗長、葉片長度和寬度等方面對比常規種植均得到了明顯的提升。而葉片面積的增加，對于冬小麥光合作用也起到了重要的促進作用，增加了光合產物，進而增大了冬小麥產量。

四、結論

由上述田間試驗可以看出，階段性升溫對于冬小麥植株形態和產量具有著顯著影響，可以有效改變冬小麥株型結構，并提高冬小麥的產量。對此，相關研究人員還需要進一步加大研究力度，從而完善階段性升溫過程，使其對冬小麥生長發育所具有的積極作用得到充分發揮。

參考文獻：

[1]李強，薛耀英，高小葉， 等.升溫、灌溉和施氮對冬小麥產量的影響[J].上海交通大學學報（農業科學版），2017，35（1）：52-57，71.

[2]閆軍輝，劉金科，王娟， 等.南北過渡帶淺層地溫變化及其對冬小麥產量的影響 ——以河南省信陽市為例[J].江蘇農業科學，2020，48（9）：97-102.